WO2011114451A1

WO2011114451A1 - 車両の制御装置

Info

Publication number: WO2011114451A1
Application number: PCT/JP2010/054532
Authority: WO
Inventors: ▲吉▼岡　衛; 典昭熊谷; 高木　直也
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2010-03-17
Filing date: 2010-03-17
Publication date: 2011-09-22
Also published as: EP2549073A4; EP2549073B1; US8661796B2; EP2549073A1; JP5333652B2; JPWO2011114451A1; US20120260638A1; CN102667086B; CN102667086A

Abstract

　車両の制御装置は、内燃機関と、触媒を担持する触媒担体、及び電気的絶縁性を有すると共に触媒担体を保持する担体保持部を具備しており、通電されることで暖機可能な電気加熱式触媒と、を有する車両に適用され、担体保持部の絶縁抵抗が所定値以下に低下しているか否かを判定する絶縁抵抗判定手段と、絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定された場合に、電気加熱式触媒の通電を禁止する通電禁止手段と、を備える。これにより、担体保持部の絶縁性に基づいて電気加熱式触媒の通電を適切に制御することができ、電気加熱式触媒の漏電を防止することが可能となる。

Description

車両の制御装置

　本発明は、排気通路上に電気加熱式触媒を備えた車両の制御装置に関する。

　従来より、排気通路上に配設された電気加熱式触媒（以下、適宜「ＥＨＣ（Electrically Heated Catalyst）」と呼ぶ。）を用いて排気ガスを浄化する技術が知られている。例えば、特許文献１には、触媒担体の外周面と金属製シェルの内周面との間に、電気絶縁材であって緩衝性を有する環状のマット部材が介装されたＥＨＣが記載されている。また、特許文献２には、触媒を保持するシールマットの温度を推定する技術が記載されている。

　その他にも、本発明に関連する技術が、例えば特許文献３に記載されている。特許文献３には、ＥＨＣの電流や電圧に基づいてＥＨＣにおける漏電の可能性を推定し、漏電の可能性がある場合にＥＨＣへの電力供給を制限することが記載されている。

　なお、以下では、ＥＨＣ内の触媒を担持する構成要素を適宜「ＥＨＣ担体」と呼び、ＥＨＣ担体を保持する構成要素を適宜「保持マット」と呼ぶ。

特開平５－２６９３８７号公報特開２００５－９３６４号公報特開２００２－２１５４１号公報

　ところで、ＥＨＣ担体を保持する保持マットは絶縁性を有しているが、その保持マットの絶縁性は、保持マットの状態によって変化するものと考えられる。具体的には、保持マットの絶縁抵抗が変化するものと考えられる。そのため、保持マットの状態を考慮して、ＥＨＣにおける絶縁性能について判断して、ＥＨＣの通電を制御することが望ましいと言える。なお、上記した特許文献１乃至３には、ＥＨＣ内の保持マットの状態を考慮して制御を行うことについては記載されていない。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ＥＨＣ内の保持マットの状態に基づいて、ＥＨＣの通電を適切に制御することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

　本発明の１つの観点では、車両の制御装置は、内燃機関と、触媒担体、及び電気的絶縁性を有すると共に前記触媒担体を保持する担体保持部を具備しており、通電されることで暖機可能な電気加熱式触媒と、を有する車両に適用され、前記担体保持部の絶縁抵抗が所定値以下に低下しているか否かを判定する絶縁抵抗判定手段と、前記絶縁抵抗判定手段によって前記絶縁抵抗が前記所定値以下に低下していると判定された場合に、前記電気加熱式触媒の通電を禁止する通電禁止手段と、を備える。

　上記の車両の制御装置は、内燃機関の排気ガスを浄化可能且つ通電により暖機可能に構成された電気加熱式触媒（ＥＨＣ）を有する車両に好適に適用される。電気加熱式触媒は、触媒を担持する触媒担体、及び、電気的絶縁性を有すると共に触媒担体を保持する担体保持部を具備する。なお、触媒担体はＥＨＣ担体に相当し、担体保持部は保持マットに相当する。また、絶縁抵抗判定手段は、所定の条件を用いて、担体保持部の絶縁抵抗が所定値以下に低下しているか否かを判定する。具体的には、絶縁抵抗判定手段は、担体保持部の絶縁抵抗に基づいて、電気加熱式触媒の絶縁性が確保されているか否かを判定する。

　そして、通電禁止手段は、絶縁抵抗判定手段によって絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定された場合に、電気加熱式触媒の通電を禁止する。具体的には、通電禁止手段は、触媒暖機を目的とした電気加熱式触媒の通電要求が発せられていても、絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定された場合には、担体保持部の絶縁性が確保されていないと言えるため、通電による触媒暖機の実行を禁止する。上記の車両の制御装置によれば、担体保持部の状態を考慮して、電気加熱式触媒の通電を適切に禁止することができる。よって、電気加熱式触媒の漏電を適切に防止することが可能となる。

　上記の車両の制御装置の一態様では、前記絶縁抵抗判定手段は、前記担体保持部の温度が所定温度以上である場合に、前記絶縁抵抗が前記所定値以下に低下していると判定する。

　この態様では、担体保持部の温度が所定温度以上である場合に、絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定して、電気加熱式触媒の通電を禁止する。こうするのは、担体保持部の温度が高くなるほど絶縁抵抗が低下する傾向にあるからである。例えば、担体保持部の温度の判定に用いられる所定温度は、絶縁抵抗に対して用いられる所定値に対応する温度に設定される。上記の態様によれば、担体保持部の温度が所定温度以上である場合に通電を禁止することができ、電気加熱式触媒の漏電を適切に防止することが可能となる。

　好適な例では、前記触媒担体、前記担体保持部、及び前記触媒担体と前記担体保持部とを覆うケースのそれぞれの熱伝達に基づいて、前記担体保持部の温度を推定する温度推定手段を更に備え、前記絶縁抵抗判定手段は、前記温度推定手段によって推定された温度を用いて前記判定を行う。

　例えば、温度推定手段は、電気加熱式触媒内の各構成部の温度差、及び、電気加熱式触媒内の各構成部における熱の移動の時間遅れを考慮して、担体保持部の温度を推定する。これにより、担体保持部の温度を精度良く推定することができる。よって、担体保持部の温度に基づいて、担体保持部の絶縁抵抗が所定値以下に低下している状態であるか否かの判定を精度良く行うことが可能となる。

　上記の車両の制御装置の他の態様では、前記絶縁抵抗判定手段は、前記担体保持部が吸水している水分量が所定量以上である場合に、前記絶縁抵抗が前記所定値以下に低下していると判定する。

　この態様では、担体保持部が吸水している水分量が所定量以上である場合に、絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定して、電気加熱式触媒の通電を禁止する。こうするのは、担体保持部が吸水している水分量が大きくなるほど絶縁抵抗が低下する傾向にあるからである。例えば、水分量の判定に用いられる所定量は、絶縁抵抗に対して用いられる所定値に対応する水分量に設定される。上記の態様によれば、担体保持部が吸水している水分量が所定量以上である場合に通電を禁止することができ、電気加熱式触媒の漏電を適切に防止することが可能となる。

　好適な例では、排気通路内に発生する凝縮水の量と、前記排気通路内に発生した凝縮水のうち前記電気加熱式触媒に到達する凝縮水の量と、前記担体保持部が吸水している水分量のうち排気熱によって蒸発する水分量の割合を示す蒸発係数とに基づいて、前記担体保持部が吸水している水分量を推定する水分量推定手段を更に備え、前記絶縁抵抗判定手段は、前記水分量推定手段によって推定された水分量を用いて前記判定を行う。

　この例によれば、担体保持部が吸水している水分量を精度良く推定することができる。よって、担体保持部が吸水している水分量に基づいて、担体保持部の絶縁抵抗が所定値以下に低下している状態であるか否かの判定を精度良く行うことが可能となる。

　また好適な例では、前記水分量推定手段は、前記水分量の推定を繰り返し行うと共に、前回推定された水分量を記憶し、記憶している前記前回推定された水分量を用いて前記水分量の推定を行い、記憶している前記前回推定された水分量が消去された場合には、前記担体保持部が吸水する最大の水分量を前記前回推定された水分量に設定して前記推定を行う。

　この例によれば、記憶している前回推定された水分量が消去された場合に、担体保持部の絶縁抵抗に対する誤判定を確実に防止することができる。例えば、実際に担体保持部が吸水している水分量が所定量以上であるにも関わらず、担体保持部が吸水している水分量が所定量未満であるといった誤判定を防止することができる。よって、電気加熱式触媒の漏電を適切に防止することが可能となる。

　上記の車両の制御装置の他の態様では、前記通電禁止手段によって前記電気加熱式触媒の通電が禁止された場合に前記内燃機関を運転させる制御を行うと共に、前記担体保持部が吸水している水分が蒸発するように、前記内燃機関の運転を継続させる制御を行う手段を更に備える。

　この態様では、電気加熱式触媒の通電が禁止された場合に、触媒を暖機させるべく内燃機関を運転させる制御を行うと共に、担体保持部が吸水している水分が蒸発するように内燃機関の運転を継続させる。例えば、内燃機関の運転によって触媒が暖機された後も、担体保持部が吸水している水分が蒸発するまで、内燃機関の運転を継続させる。これにより、次回以降の電気加熱式触媒の通電要求時において、担体保持部が吸水している水分量が所定量未満である確率が高くなるため、電気加熱式触媒の通電が実行されやすくなる。よって、内燃機関の起動頻度を減少させることができ、ドライバビリティの悪化を抑制することが可能となると共に、燃費を向上させることが可能となる。

　上記の車両の制御装置の他の態様では、前記絶縁抵抗判定手段は、前記担体保持部に堆積しているカーボン量が所定量以上である場合に、前記絶縁抵抗が前記所定値以下に低下していると判定する。

　この態様では、担体保持部に堆積しているカーボン量が所定量以上である場合に、絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定して、電気加熱式触媒の通電を禁止する。こうするのは、担体保持部に堆積しているカーボン量が大きくなるほど絶縁抵抗が低下する傾向にあるからである。例えば、カーボン量の判定に用いられる所定量は、絶縁抵抗に対して用いられる所定値に対応するカーボン量に設定される。上記の態様によれば、担体保持部に堆積しているカーボン量が所定量以上である場合に通電を禁止することができ、電気加熱式触媒の漏電を適切に防止することが可能となる。

　好適な例では、排気通路内に発生するカーボンの量と、前記排気通路内に発生したカーボンのうち前記電気加熱式触媒に到達するカーボンの量と、前記担体保持部に堆積しているカーボン量のうち焼失するカーボン量の割合を示す焼失係数とに基づいて、前記担体保持部に堆積しているカーボン量を推定するカーボン量推定手段を更に備え、前記絶縁抵抗判定手段は、前記カーボン量推定手段によって推定されたカーボン量を用いて前記判定を行う。

　この例によれば、担体保持部に堆積しているカーボン量を精度良く推定することができる。よって、担体保持部に堆積しているカーボン量に基づいて、担体保持部の絶縁抵抗が所定値以下に低下している状態であるか否かの判定を精度良く行うことが可能となる。

　また好適な例では、前記カーボン量推定手段は、前記カーボン量の推定を繰り返し行うと共に、前回推定されたカーボン量を記憶し、記憶している前記前回推定されたカーボン量を用いて前記カーボン量の推定を行い、記憶している前記前回推定されたカーボン量が消去された場合には、前記担体保持部に堆積する最大のカーボン量を前記前回推定されたカーボン量に設定して前記推定を行う。

　この例によれば、記憶している前回推定されたカーボン量が消去された場合に、担体保持部の絶縁抵抗に対する誤判定を確実に防止することができる。例えば、実際に担体保持部に堆積しているカーボン量が所定量以上であるにも関わらず、担体保持部に堆積しているカーボン量が所定量未満であるといった誤判定を防止することができる。よって、電気加熱式触媒の漏電を適切に防止することが可能となる。

　上記の車両の制御装置の他の態様では、前記通電禁止手段によって前記電気加熱式触媒の通電が禁止された場合に前記内燃機関を運転させる制御を行うと共に、前記担体保持部に堆積しているカーボンが焼失するように、前記内燃機関の運転を継続させる制御を行う手段を更に備える。

　この態様では、電気加熱式触媒の通電が禁止された場合に、触媒を暖機させるべく内燃機関を運転させる制御を行うと共に、担体保持部に堆積しているカーボンが焼失するように、内燃機関の運転を継続させる。例えば、内燃機関の運転によって触媒が暖機された後も、担体保持部に堆積しているカーボンが焼失するまで、内燃機関の運転を継続させる。これにより、次回以降の電気加熱式触媒の通電要求時において、担体保持部に堆積しているカーボン量が所定量未満である確率が高くなるため、電気加熱式触媒の通電が実行されやすくなる。よって、内燃機関の起動頻度を減少させることができ、ドライバビリティの悪化を抑制することが可能となると共に、燃費を向上させることが可能となる。

ハイブリッド車両の概略構成図を示す。エンジンの概略構成図を示す。ＥＨＣの概略構成図を示す。保持マット温度と保持マットの絶縁抵抗との関係の一例を示す。ＥＨＣ床温及び保持マット温度の温度プロフィールの一例を示す。第１実施形態におけるＥＨＣ暖機判定処理を示すフローチャートである。ＥＨＣ通電要求判定処理を示すフローチャートである。保持マット温度の推定方法を説明するための図を示す。第１実施形態における保持マット温度推定処理を示すフローチャートである。第２実施形態におけるＥＨＣ暖機判定処理を示すフローチャートである。第２実施形態におけるマット吸水量算出処理を示すフローチャートである。第１の例に係るエンジン起動要求判定処理を示すフローチャートである。第２の例に係るエンジン起動要求判定処理を示すフローチャートである。第３実施形態におけるＥＨＣ暖機判定処理を示すフローチャートである。第３実施形態におけるカーボン堆積量算出処理を示すフローチャートである。

　以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
［装置構成］
　図１は、本実施形態におけるハイブリッド車両１００の概略構成図を示す。なお、図１中の破線矢印は、信号の入出力を示している。

　ハイブリッド車両１００は、主に、エンジン（内燃機関）１と、車軸２０と、駆動輪３０と、第１のモータジェネレータＭＧ１と、第２のモータジェネレータＭＧ２と、動力分割機構４０と、インバータ５０と、バッテリ６０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０と、を備える。

　車軸２０は、エンジン１及び第２のモータジェネレータＭＧ２の動力を車輪３０に伝達する動力伝達系の一部である。車輪３０は、ハイブリッド車両１００の車輪であり、説明の簡略化のため、図１では特に左右前輪のみが表示されている。エンジン１は、例えばガソリンエンジンで構成され、ハイブリッド車両１００の主たる推進力を出力する動力源として機能する。エンジン１は、ＥＣＵ７０によって種々の制御が行われる。

　第１のモータジェネレータＭＧ１は、主としてバッテリ６０を充電するための発電機、或いは第２のモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として機能するように構成されており、エンジン１の出力により発電を行う。第２のモータジェネレータＭＧ２は、主としてエンジン１の出力をアシスト（補助）する電動機として機能するように構成されている。これらのモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。

　動力分割機構４０は、サンギヤやリングギヤなどを有して構成されるプラネタリギヤ（遊星歯車機構）に相当し、エンジン１の出力を第１のモータジェネレータＭＧ１及び車軸２０へ分配することが可能に構成されている。

　インバータ５０は、バッテリ６０と第１のモータジェネレータＭＧ１との間の電力の入出力を制御すると共に、バッテリ６０と第２のモータジェネレータＭＧ２との間の電力の入出力を制御する直流交流変換機である。例えば、インバータ５０は、第１のモータジェネレータＭＧ１によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６０に供給したり、バッテリ６０から取り出した直流電力を交流電力に変換して第２のモータジェネレータＭＧ２に供給したりする。

　バッテリ６０は、第１のモータジェネレータＭＧ１及び／又は第２のモータジェネレータＭＧ２を駆動するための電源として機能することが可能に構成されると共に、第１のモータジェネレータＭＧ１及び／又は第２のモータジェネレータＭＧ２が発電した電力を充電可能に構成された蓄電池である。バッテリ６０には、バッテリ６０の充電状態（ＳＯＣ；State Of Charge）を検出可能に構成されたＳＯＣセンサ２０４が設けられている。ＳＯＣセンサ２０４は、検出したＳＯＣに対応する検出信号をＥＣＵ７０に供給する。

　なお、以下では、第１のモータジェネレータＭＧ１及び第２のモータジェネレータＭＧ２のことを単に「モータジェネレータＭＧ」と表記する。

　ＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備え、ハイブリッド車両１００内の各構成要素に対して種々の制御を行う。例えば、ＥＣＵ７０は、アクセル開度センサ２０１が検出したアクセル開度や、車速センサ２０２が検出した車速や、外気温センサ２０３が検出した外気温などに基づいて、制御を行う。詳細は後述するが、ＥＣＵ７０は、絶縁抵抗判定手段や通電禁止手段の一例に相当する。

　次に、図２を参照して、エンジン１について具体的に説明する。図２は、エンジン１の概略構成図を示す。

　エンジン１は、主に、吸気通路３と、スロットルバルブ４と、燃料噴射弁５と、気筒６ａと、吸気弁７と、排気弁８と、点火プラグ９と、排気通路１２と、ＥＨＣ（電気加熱式触媒）１３と、を有する。なお、図２においては、説明の便宜上、１つの気筒６ａのみを示しているが、実際にはエンジン１は複数の気筒６ａを有する。

　吸気通路３には外部から導入された吸気（空気）が通過し、スロットルバルブ４は吸気通路３を通過するガスの流量を調整する。吸気通路３を通過した吸気は、燃焼室６ｂに供給される。また、燃焼室６ｂには、燃料噴射弁５によって噴射された燃料が供給される。燃焼室６ｂには、吸気弁７と排気弁８とが設けられている。吸気弁７は、開閉することによって、吸気通路３と燃焼室６ｂとの導通／遮断を制御する。排気弁８は、開閉することによって、燃焼室６ｂと排気通路１２との導通／遮断を制御する。

　燃焼室６ｂ内では、上記のように供給された吸気と燃料との混合気が、点火プラグ９によって点火されることで燃焼される。点火プラグ９は、ＥＣＵ７０によって点火時期などが制御される。このような燃焼によってピストン６ｃが往復運動し、当該往復運動がコンロッド６ｄを介してクランク軸（不図示）に伝達され、クランク軸が回転する。燃焼室６ｂでの燃焼により発生した排気ガスは、排気通路１２より排出される。

　排気通路１２上には、排気ガスを浄化可能且つ通電により暖機可能に構成されたＥＨＣ１３が設けられている。ＥＨＣ１３については、詳細は後述する。なお、ＥＨＣ１３の下流側の排気通路１２上に、触媒（例えば三元触媒など）を別途設けても良い。

　また、エンジン１には各種のセンサが設けられている。エアフロメータ２０５は、吸気通路３に設けられており、吸入空気量を検出する。水温センサ２０６は、エンジン１を冷却する冷却水が流れる通路上に設けられ、冷却水の温度（以下、「エンジン水温」と呼ぶ。）を検出する。空燃比センサ２０７は、排気通路１２に設けられており、排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）を検出する。床温センサ２０８は、ＥＨＣ１３の温度、具体的にはＥＨＣ１３内の触媒の床温（以下、「ＥＨＣ床温」と呼ぶ。）を検出する。床温センサ２０８は、例えばＥＨＣ１３内のＥＨＣ担体（不図示）などに付設される。これらのセンサは、検出信号をＥＣＵ７０に供給する。

　次に、図３を参照して、ＥＨＣ１３について具体的に説明する。図３は、ＥＨＣ１３の概略構成図を示す。

　図３（ａ）は、排気通路１２の伸長方向に沿ったＥＨＣ１３の断面図を示しており、図３（ｂ）は、図３（ａ）中の切断線Ｘ１－Ｘ２に沿ったＥＨＣ１３の断面図を示している。図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ＥＨＣ１３は、ＥＨＣ担体１３ａと、保持マット１３ｂと、ケース１３ｃと、正電極１３ｄと、負電極１３ｅと、絶縁碍子１３ｆ、１３ｇと、を有する。

　ＥＨＣ担体１３ａは、断面がハニカム状に構成され、触媒を担持する。例えば、ＥＨＣ担体１３ａは、ＳｉＣ（炭化ケイ素）などによって構成される。また、ＥＨＣ担体１３ａは導電性を有する。なお、ＥＨＣ担体１３ａは、触媒担体の一例に相当する。

　保持マット１３ｂは、ＥＨＣ担体１３ａの外周面を覆うように設置されると共に、ケース１３ｃの内周面を覆うように設置されており、ＥＨＣ担体１３ａを保持する。保持マット１３ｂは、例えばアルミナなどの金属酸化物が繊維状に編み込まれることで構成されており、電気的絶縁性を有している。また、保持マット１３ｂは断熱性も有する。なお、保持マット１３ｂは担体保持部の一例に相当する。

　ケース１３ｃは、例えばＳＵＳなどの金属材料で構成されたＥＨＣ１３の筐体であり、その上下流側の夫々の端部において、不図示の連結部材を介して排気通路１２と接続されている。

　正電極１３ｄは、端部がＥＨＣ担体１３ａの外周部に固定された正電圧印加用の電極であり、負電極１３ｅは、端部がＥＨＣ担体１３ａの外周部に固定された負電圧印加用の電極である。また、正電極１３ｄ及び負電極１３ｅは、それぞれ、例えばアルミナなどの絶縁材料で構成された絶縁碍子１３ｆ、１３ｇで覆われており、電気的絶縁状態に維持されている。

　このような構成を有するＥＨＣ１３では、負電極１３ｅの電位を基準として正電極１３ｄに正の駆動電圧が印加された場合に、導電性のＥＨＣ担体１３ａに電流が流れ、ＥＨＣ担体１３ａが発熱する。この発熱によりＥＨＣ担体１３ａに担持された触媒の昇温が促され、ＥＨＣ１３は速やかに触媒活性状態に移行する。なお、このようなＥＨＣ１３の構成は、一例に過ぎず、例えばＥＨＣ担体の構成及び各電極の付設態様及び制御態様等は公知の各種態様を採り得る。

　ここで、上記したＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３を暖機するための制御、つまり触媒暖機制御を行う。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３を通電することで触媒を加熱する制御、又はエンジン１の排気ガスによって触媒を加熱する制御を行う。以下では、ＥＨＣ１３を通電することで触媒を加熱する制御を「通電による触媒暖機」と呼び、エンジン１の排気ガスによって触媒を加熱する制御を「エンジン１による触媒暖機」と呼ぶ。詳しくは、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３内の触媒が最適な排気浄化性能を発揮するような温度（つまり活性温度）以上にＥＨＣ床温を維持するべく、ＥＨＣ床温が所定温度以下である場合に、通電による触媒暖機又はエンジン１による触媒暖機を行う。以下では、ＥＨＣ床温の判定に用いる所定温度を適宜「触媒暖機判定温度」と呼ぶ。触媒暖機判定温度は、ＥＨＣ１３内の触媒の活性温度に基づいて設定される。基本的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度以下である場合、触媒暖機を目的としたＥＨＣ１３の通電要求（以下、「ＥＨＣ通電要求」と呼ぶ。）を発する。

　なお、ＥＣＵ７０は、通電による触媒暖機を行う場合には、例えば、エンジン１の出力を用いてハイブリッド車両１００を走行させる制御を実行する。これに対して、ＥＣＵ７０は、エンジン１による触媒暖機を行う場合には、例えば、モータジェネレータＭＧの出力を用いてハイブリッド車両１００をＥＶ走行させる制御を実行する。この場合、ＥＣＵ７０は、エンジン１に対して、例えば、アイドル運転相当の運転を行わせつつ、排気ガス温度を上昇させるべく、点火時期を遅角させる制御などを行う。
［制御方法の基本概念］
　次に、本実施形態においてＥＣＵ７０が行う制御方法の基本概念について説明する。

　本実施形態では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３内の保持マット１３ｂの絶縁抵抗に基づいて、ＥＨＣ１３の絶縁性が確保されているか否かを判断することで、ＥＨＣ１３の通電について禁止／許可を決定する、つまり通電による触媒暖機を行うか否かを決定する。具体的には、ＥＣＵ７０は、所定の条件を用いることで、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下しているか否かを判定し、絶縁抵抗が所定値以下に低下している場合にはＥＨＣ１３の通電を禁止する。つまり、ＥＣＵ７０は、触媒暖機を目的としたＥＨＣ通電要求が発せられていても、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下している場合には、保持マット１３ｂの絶縁性が確保されていないと言えるため、通電による触媒暖機の実行を禁止する。

　ここで、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下している状態とは、ＥＨＣ１３を通電した場合に漏電が実現象として発生する旨が確定した状態、又は発生すると推定若しくは予見される状態、或いは、発生する可能性が実践上看過し得る程度に低くないと判断され得る一種の予防的見地に立った状態等を意味する。絶縁抵抗を判定するための「所定値」は、このような観点に基づいて設定される。具体的には、当該所定値は、この値以下に低下すると保持マット１３ｂの絶縁性が確保できなくなるような絶縁抵抗の値に設定される。以下では、当該所定値を適宜「絶縁抵抗下限保証値」と呼ぶ。

　また、本実施形態では、保持マット１３ｂの絶縁抵抗を直接的にモニタせずに、保持マット１３ｂの絶縁抵抗に対応するパラメータに基づいて、つまり保持マット１３ｂの絶縁抵抗に対して影響を与えるパラメータに基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗を推定する。こうするのは、例えば、絶縁抵抗を直接検出するセンサを用いた場合、当該センサを駆動する電源システムなどによっては、当該システムがオフにされたりすることで絶縁抵抗を常時モニタすることができない可能性があるからである。よって、本実施形態では、ＥＨＣ１３の漏電などを適切にプリ検出すべく、絶縁抵抗に対して影響を与えるパラメータに基づいて絶縁抵抗を推定する。

　以下では、上記した制御方法の具体的な実施形態（第１乃至第３実施形態）について説明する。
［第１実施形態］
　第１実施形態では、保持マット１３ｂの温度（以下、適宜「保持マット温度」と呼ぶ。）に基づいて保持マット１３ｂの絶縁抵抗を推定することで、ＥＨＣ１３の通電について禁止／許可を決定する。こうするのは、保持マット温度に応じて保持マット１３ｂの絶縁抵抗が変化する傾向にあるからである。具体的には、第１実施形態では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が所定温度以上である場合に、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定して、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。この場合、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求が発せられていても、通電による触媒暖機を実行しない。

　図４及び図５を参照して、上記のように保持マット温度に基づいてＥＨＣ１３の通電を制御する理由について具体的に説明する。

　図４は、保持マット温度と保持マット１３ｂの絶縁抵抗との関係の一例を示している。図４は、横軸に保持マット温度を示し、縦軸に絶縁抵抗（体積固有抵抗率に相当する）を示している。このような保持マット温度と絶縁抵抗との関係は、予め実験などを行うことで得られる。なお、「絶縁抵抗」とは、電気が流れる電路における電路相互間及び電路と大地との間の絶縁性を数値で表したものであり、絶縁抵抗の数値が低くなると漏電が生じやすくなる。

　図４に示すように、保持マット１３ｂは、保持マット１３ｂを構成するアルミナなどの物性に起因して、温度が高くなると絶縁抵抗が低下する傾向がある。そのため、高速運転時や高負荷運転時などの排気ガスが高温となる状況では、保持マット温度が高温になることで、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が低下する傾向にある。

　また、図４では、符号Ａ１で絶縁抵抗下限保証値を示している。この場合、保持マット温度が温度Ｔ１１以上になると、絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値Ａ１以下となる。つまり、保持マット温度が温度Ｔ１１以上になると、保持マット１３ｂの絶縁性が保証できなくなると言える。以下では、このような絶縁抵抗下限保証値Ａ１に対応する保持マット温度Ｔ１１を適宜「絶縁保証温度」と呼ぶ。例えば、絶縁保証温度は触媒暖機判定温度よりも高い温度に設定される。一例としては、触媒暖機判定温度は３５０［℃］程度に設定され、絶縁保証温度は５００［℃］程度に設定される。

　図５は、ＥＨＣ床温及び保持マット温度の温度プロフィールの一例を示している。図５は、横軸に時間を示し、縦軸に温度を示している。グラフＡ２１はＥＨＣ床温の時間変化を示しており、グラフＡ２２は保持マット温度の時間変化を示している。グラフＡ２１及びグラフＡ２２に示すように、ＥＨＣ床温及び保持マット温度が共に大きく低下していることがわかる。例えば、減速Ｆ／Ｃ（フューエルカット）時において、このようなＥＨＣ床温及び保持マット温度の低下が生じる。この場合、ＥＨＣ床温と保持マット温度との間には温度差が生じていることがわかる。これは、ＥＨＣ担体１３ａと保持マット１３ｂとの境界での熱伝達や、保持マット１３ｂ内部での熱伝導などに起因する。また、保持マット温度の変化は、ＥＨＣ床温の変化よりも遅いことがわかる。言い換えると、保持マット温度は、ＥＨＣ床温よりも、温度変化の時定数が大きいと言える。これは、ＥＨＣ１３内の各構成部の熱容量などに起因する。

　また、図５では、温度Ｔ１２は触媒暖機判定温度を示しており、温度Ｔ１１は絶縁保証温度を示している。この場合、図５中の破線領域Ａ２３に示すように、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２以下であって、且つ、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも高いといった状況が生じていることがわかる。当該状況では、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度Ｔ１２よりも低下しているためＥＨＣ１３の通電要求が発せられることとなるが、保持マット温度が絶縁保証温度Ｔ１１よりも高いので、ＥＨＣ１３の絶縁性の観点からは通電すべきでないと言える。

　以上のことから、第１実施形態では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が所定温度以上である場合に、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定して、つまり絶縁抵抗下限保証値以下に低下していると判定して、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。

　（ＥＨＣ暖機判定）
　次に、第１実施形態におけるＥＨＣ暖機判定について具体的に説明する。ＥＨＣ暖機判定は、ＥＨＣ１３を暖機するか否かを判定すると共に、ＥＨＣ１３を暖機する場合に、通電による触媒暖機及びエンジン１による触媒暖機のいずれを実行するかを判定するために行われる（以下同様とする）。

　図６は、第１実施形態におけるＥＨＣ暖機判定処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ７０によって所定周期で繰り返し実行される。

　まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電要求について判定（以下、「ＥＨＣ通電要求判定」と呼ぶ。）を行い、ステップＳ１０２に進む。

　ここで、図７を参照して、ステップＳ１０１で行われるＥＨＣ通電要求判定について具体的に説明する。図７は、ＥＨＣ通電要求判定処理を示すフローチャートである。ＥＨＣ通電要求判定処理は、触媒暖機を目的としたＥＨＣ１３の通電要求を判定するために行われる。この処理も、ＥＣＵ７０によって実行される。

　ステップＳ２０１では、ＥＣＵ７０は、水温センサ２０６が検出したエンジン水温を取得し、当該エンジン水温が所定温度範囲内か否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電を行うことが可能なエンジン状態であるか否かを判定する。エンジン水温が所定温度範囲内である場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０２に進む。これに対して、エンジン水温が所定温度範囲内でない場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、ＥＨＣ通電を行うことが可能なエンジン状態ではないと言えるため、処理は終了する。この場合には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求を出さない。

　なお、エンジン水温に基づいてステップＳ２０１の判定を行うことに限定はされず、エンジン水温の代わりに外気温を用いて当該判定を行っても良いし、エンジン水温及び外気温の両方を用いて当該判定を行っても良い。

　ステップＳ２０２では、ＥＣＵ７０は、床温センサ２０８が検出したＥＨＣ床温を取得し、当該ＥＨＣ床温が所定温度以下であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３が未活性状態であるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ７０は、所定温度として触媒暖機判定温度を用いて、ＥＨＣ床温が触媒暖機判定温度以下であるか否かを判定する。ＥＨＣ床温が所定温度以下である場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、ＥＨＣ１３が未活性状態であるため、処理はステップＳ２０３に進む。これに対して、ＥＨＣ床温が所定温度以下でない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、ＥＨＣ１３が活性状態であるため、処理は終了する。この場合には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求を出さない。

　なお、床温センサ２０８が検出したＥＨＣ床温に基づいてステップＳ２０２の判定を行うことに限定はされず、床温センサ２０８が検出したＥＨＣ床温の代わりに、排気ガス温度などにより推定したＥＨＣ床温に基づいて、ステップＳ２０２の判定を行っても良い。つまり、ＥＨＣ床温として実測値を用いることに限定はされず、ＥＨＣ床温として推定値を用いても良い。

　ステップＳ２０３では、ＥＣＵ７０は、ＳＯＣセンサ２０４が検出したバッテリ６０のＳＯＣを取得し、当該ＳＯＣが所定量以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電に必要な電力量がバッテリ６０に残存しているか否かを判定する。ＳＯＣが所定量以上である場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進む。この場合には、ＥＨＣ通電に必要な電力量が残存しているため、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求を出す（ステップＳ２０４）。そして、処理は終了する。これに対して、ＳＯＣが所定量以上でない場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、ＥＨＣ通電に必要な電力量が残存していないため、処理は終了する。この場合には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求を出さない。

　図６に戻って、ステップＳ１０２以降の処理について説明する。ステップＳ１０２では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求があるか否かを判定する。ＥＨＣ通電要求がある場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進み、ＥＨＣ通電要求がない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理は終了する。

　ステップＳ１０３では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度が所定温度以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、保持マット温度に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下しているような状態であるか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ７０は、保持マット温度に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁性が確保されていない状態であるか否かを判定する。１つの例では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度として、センサによって検出された値（実測値）を用いて、ステップＳ１０３の判定を行う。この例では、ＥＣＵ７０は、例えば保持マット１３ｂに付設されたセンサによって検出された温度を用いる。他の例では、ＥＣＵ７０は、保持マット温度として、所定のパラメータに基づいて推定した値（推定値）を用いて、ステップＳ１０３の判定を行う。なお、保持マット温度を推定する方法については、詳細は後述する。

　ここで、ステップＳ１０３で用いられる所定温度は、保持マット温度と保持マット１３ｂの絶縁抵抗との関係（例えば図４参照）に基づいて設定される。具体的には、保持マット温度と絶縁抵抗との関係を予め実験などにより求めて、絶縁抵抗下限保証値に対応する絶縁保証温度を得ることにより、当該絶縁保証温度に基づいて所定温度が設定される。例えば、当該所定温度は、絶縁保証温度に設定される、若しくは絶縁保証温度よりもある程度低い温度に設定される。

　保持マット温度が所定温度以上である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０４に進む。この場合には、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下している可能性が高いと言える。そのため、ステップＳ１０４では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。そして、処理はステップＳ１０５に進み、ＥＣＵ７０は、エンジン１による触媒暖機を実行する。例えば、ＥＣＵ７０は、点火時期を遅角させてエンジン１を運転させる制御を実行する。そして、処理は終了する。

　これに対して、保持マット温度が所定温度未満である場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０６に進む。この場合には、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下している可能性はかなり低いと言える。そのため、ステップＳ１０６では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電を許可する。そして、処理はステップＳ１０７に進み、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電による触媒暖機を実行する。この後、処理は終了する。

　以上説明したＥＨＣ暖機判定処理によれば、保持マット温度が所定温度以上である場合にＥＨＣ１３の通電を禁止することができ、ＥＨＣ１３の漏電を適切に防止することが可能となる。また、このように保持マット温度が所定温度以上である場合に、エンジン１による触媒暖機を適切に実行することができ、ＥＨＣ１３を暖機することが可能となる。つまり、ＥＨＣ１３の漏電を適切に防止しつつ、ＥＨＣ１３を適切に暖機することが可能となる。

　（保持マット温度推定）
　次に、第１実施形態における保持マット温度の推定方法について説明する。ＥＣＵ７０は、温度推定手段として機能し、ＥＨＣ担体１３ａ、保持マット１３ｂ、及びケース１３ｃのそれぞれの熱伝達を考慮に入れて、保持マット温度を推定する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３内の各構成部の温度差、及び、ＥＨＣ１３内の各構成部における熱の移動の時間遅れを考慮して、保持マット温度を推定する。なお、このように推定された保持マット温度は、上記したステップＳ１０３の判定（図６参照）で用いられる。

　図８を参照して、保持マット温度の推定方法について具体的に説明する。図８は、横方向に温度を示し、縦方向にＥＨＣ担体１３ａ、保持マット１３ｂ、及びケース１３ｃを示すことで、ＥＨＣ１３の内部の熱伝達を模式的に表している。

　図８（ａ）は、グラフＢ１１によって、定常運転時におけるＥＨＣ担体１３ａ、保持マット１３ｂ、及びケース１３ｃの温度プロフィールを示している。この場合、ＥＨＣ担体１３ａは排気ガスから受熱し、保持マット１３ｂはＥＨＣ担体１３ａから受熱してケース１３ｃへ放熱する。そのため、ＥＨＣ床温と保持マット温度との間に温度差（ＥＨＣ床温＞保持マット温度）が生じる。

　図８（ｂ）は、グラフＢ１２によって、急加速時などにおけるＥＨＣ担体１３ａ、保持マット１３ｂ、及びケース１３ｃの温度プロフィールを示している。なお、図８（ｂ）では、比較のために、定常運転時における温度プロフィールＢ１１を重ねて示している。急加速時などにおいても、ＥＨＣ担体１３ａは排気ガスから受熱し、保持マット１３ｂはＥＨＣ担体１３ａから受熱してケース１３ｃへ放熱する。しかしながら、急加速時などにおいては、定常運転時よりも、排気ガスが高温となるため、ＥＨＣ担体１３ａが排気ガスによって大きく加熱されることとなる。そのため、ＥＨＣ担体１３ａと保持マット１３ｂとの間における熱の移動の時間遅れがより大きくなる。

　図８（ｃ）は、グラフＢ１３によって、減速Ｆ／Ｃ時などにおけるＥＨＣ担体１３ａ、保持マット１３ｂ、及びケース１３ｃの温度プロフィールを示している。なお、図８（ｃ）では、比較のために、定常運転時における温度プロフィールＢ１１を重ねて示している。減速Ｆ／Ｃ時などにおいては、ＥＨＣ担体１３ａは空気流れによって冷却される。そのため、保持マット１３ｂは、ＥＨＣ担体１３ａ及びケース１３ｃの両方へ放熱する。これにより、ＥＨＣ床温よりも保持マット温度のほうが高いといった状態が生じ得る。

　このように、急加速時や減速Ｆ／Ｃ時などにおける保持マット１３ｂの受放熱は、非定常な熱伝達現象であると言える。これは、ＥＨＣ１３の内部で熱の移動に時間遅れが生じるためであると考えられる。

　以上のことから、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３内の各構成部の温度差、及び、ＥＨＣ１３内の各構成部における熱の移動の時間遅れを考慮して、保持マット温度を推定する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温に対してこのような時間遅れを付与することで得られる温度を、保持マット温度として用いる。詳しくは、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温変化に対する保持マット温度変化の時間遅れを「なまし係数」によって表現し、なまし係数をＥＨＣ床温に対して乗算することで保持マット温度を算出する。例えば、なまし係数は、予め実験やシミュレーションや所定の演算式などを行うことで設定される。１つの例では、エンジン１の運転状態や車両の運転状態や外部の状態などのパラメータに対して、なまし係数が対応付けられたマップが予め作成されて、ＥＣＵ７０は、当該マップを参照することでなまし係数を求める。

　次に、図９を参照して、保持マット温度推定に関する具体的な処理について説明する。図９は、第１実施形態における保持マット温度推定処理を示すフローチャートである。保持マット温度推定処理は、例えば、上記したＥＨＣ暖機判定処理のステップＳ１０３（図６参照）の前に実行される。また、当該処理は、ＥＣＵ７０によって実行される。

　まず、ステップＳ３０１では、ＥＣＵ７０は、床温センサ２０８が検出したＥＨＣ床温を取得する。なお、床温センサ２０８が検出したＥＨＣ床温を用いることに限定はされず、排気ガス温度などにより推定したＥＨＣ床温を用いても良い。

　ステップＳ３０１の処理と並行して、ステップＳ３０２～Ｓ３０４の処理が行われる。ステップＳ３０２では、ＥＣＵ７０は、エンジン１及びハイブリッド車両１００に関する情報を取得する。例えば、ＥＣＵ７０は、エアフロメータ２０５が検出した吸入空気量や、空燃比センサ２０７が検出した空燃比や、車速センサ２０２が検出した車速や、水温センサ２０６が検出したエンジン水温などを取得する。そして、処理はステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、ＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１００の外部情報を取得する。例えば、ＥＣＵ７０は、外気温センサ２０３が検出した外気温などを取得する。そして、処理はステップＳ３０４に進む。

　ステップＳ３０４では、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３０２、Ｓ３０３で取得された情報に基づいて、なまし係数を算出する。例えば、ＥＣＵ７０は、エンジン１及びハイブリッド車両１００に関する情報や外部情報などに対して、なまし係数が対応付けられたマップを参照して、ステップＳ３０２、Ｓ３０３で取得された情報に対応するなまし係数を取得する。このようなマップは、予め実験やシミュレーションなどを行うことで作成される。なお、マップを用いてなまし係数を求めることに限定はされず、所定の演算式を計算することでなまし係数を求めても良い。ステップＳ３０４の処理が終了すると、処理はステップＳ３０５に進む。

　ステップＳ３０５では、ＥＣＵ７０は、ステップＳ３０１で取得されたＥＨＣ床温及びステップＳ３０４で取得されたなまし係数に基づいて、保持マット温度を推定する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ床温に対してなまし係数を乗算することで、保持マット温度を算出する。そして、処理は終了する。

　以上説明した保持マット温度推定処理によれば、保持マット温度を精度良く推定することができる。よって、上記したＥＨＣ暖機判定処理において、保持マット温度を用いた判定（ステップＳ１０３）を精度良く行うことが可能となる。具体的には、保持マット温度に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下している状態であるか否かの判定を精度良く行うことが可能となる。
［第２実施形態］
　次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、保持マット１３ｂが吸水している水分量（言い換えると、保持マット１３ｂが保持している排気凝縮水の量に相当し、以下では適宜「マット吸水量」と呼ぶ。）に基づいて保持マット１３ｂの絶縁抵抗を推定する点で、第１実施形態と異なる。つまり、第２実施形態では、保持マット温度の代わりにマット吸水量に基づいて、ＥＨＣ１３の通電について禁止／許可を決定する点で、第１実施形態と異なる。具体的には、第２実施形態では、ＥＣＵ７０は、マット吸水量が所定量以上である場合に、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定して、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。

　上記のようにマット吸水量に基づいて制御を行う理由は、以下の通りである。通常、排気ガスには、燃料が燃焼することにより発生する水分が含まれる。排気ガス温度や排気通路１２の温度（排気管温度）が低い場合には、排気ガスが排気通路１２に接触する際に、排気ガス中の水蒸気が凝縮して排気通路１２内に水（凝縮水）が溜まる。

　他方で、ＥＨＣ１３内の保持マット１２ｂは、このような凝縮水を吸水する。つまり、排気通路１２内の凝縮水によって、保持マット１２ｂが被水する。このように保持マット１２ｂが凝縮水を吸水した場合、保持マット１２ｂの絶縁抵抗が低下する傾向にある。具体的には、保持マット１２ｂのマット吸水量が大きくなるほど絶縁抵抗が低下する。なお、保持マット１２ｂを高温にすると、保持マット１２ｂが吸水している凝縮水は蒸発して除去される。

　以上のことから、第２実施形態では、ＥＣＵ７０は、マット吸水量が所定量以上である場合に、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値（つまり絶縁抵抗下限保証値）以下に低下していると判定して、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。この場合、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求が発せられていても、通電による触媒暖機を実行しない。

　（ＥＨＣ暖機判定）
　次に、第２実施形態におけるＥＨＣ暖機判定について具体的に説明する。図１０は、第２実施形態におけるＥＨＣ暖機判定処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ７０によって所定周期で繰り返し実行される。

　まず、ステップＳ４０１では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求判定を行う。具体的には、ＥＣＵ７０は、図６のステップＳ１０１と同様のＥＨＣ通電要求判定を行う。つまり、ＥＣＵ７０は、図７に示したＥＨＣ通電要求判定処理を行う。よって、ここでは、その説明を省略する。そして、処理はステップＳ４０２に進む。

　ステップＳ４０２では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求があるか否かを判定する。ＥＨＣ通電要求がある場合（ステップＳ４０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０３に進み、ＥＨＣ通電要求がない場合（ステップＳ４０２；Ｎｏ）、処理は終了する。

　ステップＳ４０３では、ＥＣＵ７０は、マット吸水量を算出する。そして、処理はステップＳ４０４に進む。なお、マット吸水量を算出する方法については、詳細は後述する。

　ステップＳ４０４では、ＥＣＵ７０は、マット吸水量が所定量以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、マット吸水量に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下しているような状態であるか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ７０は、マット吸水量に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁性が確保されていない状態であるか否かを判定する。

　ここで、ステップＳ４０４で用いられる所定量は、マット吸水量と保持マット１３ｂの絶縁抵抗との関係に基づいて設定される。具体的には、マット吸水量と絶縁抵抗との関係を予め実験などにより求めて、絶縁抵抗下限保証値に対応するマット吸水量を得ることにより、当該マット吸水量に基づいて所定量が設定される。例えば、当該所定量は、絶縁抵抗下限保証値に対応するマット吸水量に設定される、若しくは絶縁抵抗下限保証値に対応するマット吸水量よりもある程度小さい量に設定される。

　マット吸水量が所定量以上である場合（ステップＳ４０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ４０５に進む。この場合には、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下している可能性が高いと言える。そのため、ステップＳ４０５では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。そして、処理はステップＳ４０６に進み、ＥＣＵ７０は、エンジン１の起動要求についての判定（以下、「エンジン起動要求判定」と呼ぶ。）を実行する。エンジン起動要求判定では、エンジン１による触媒暖機を実行するか否か等の判定が行われる。そして、処理は終了する。なお、エンジン起動要求判定については、詳細は後述する。

　これに対して、マット吸水量が所定量未満である場合（ステップＳ４０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ４０７に進む。この場合には、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下している可能性はかなり低いと言える。そのため、ステップＳ４０７では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電を許可する。そして、処理はステップＳ４０８に進み、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電による触媒暖機を実行する。この後、処理は終了する。

　以上説明したＥＨＣ暖機判定処理によれば、マット吸水量が所定量以上である場合にＥＨＣ１３の通電を禁止することができ、ＥＨＣ１３の漏電を適切に防止することが可能となる。

　（マット吸水量算出）
　次に、第２実施形態におけるマット吸水量の算出方法について説明する。第２実施形態では、ＥＣＵ７０は、水分量推定手段として機能し、排気通路１２内に発生する凝縮水量と、排気通路１２内に発生した凝縮水のうちＥＨＣ１３に到達する凝縮水量と、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水量のうち排気熱によって蒸発する凝縮水量の割合を示す蒸発係数とに基づいて、マット吸水量を算出する。以下では、排気通路１２内に発生する凝縮水量を「発生凝縮水量」と呼び、排気通路１２内に発生した凝縮水のうちＥＨＣ１３に到達する凝縮水量を「ＥＨＣ到達凝縮水量」と呼ぶ。より詳しくは、「ＥＨＣ到達凝縮水量」は、ＥＨＣ１３に到達する凝縮水のうち、保持マット１３ｂが吸水する凝縮水量を意味するものとする。

　この場合、ＥＣＵ７０は、所定周期で、マット吸水量を繰り返し算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、前回算出されたマット吸水量（以下、適宜「マット吸水量（前回値）」と表記する。）を記憶しておき、記憶しているマット吸水量（前回値）を用いて今回のマット吸水量（以下、適宜「マット吸水量（今回値）」と表記する。）を算出する。つまり、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂに吸水して残存している凝縮水量に基づいて、現在のマット吸水量を算出する。なお、マット吸水量（前回値）は、例えばＳＲＡＭなどに記憶される。

　また、本実施形態では、ＥＣＵ７０は、マット吸水量（前回値）が記憶されていない場合、つまり記憶されたマット吸水量（前回値）が消去された場合、保持マット１３ｂが吸水する最大の凝縮水量（以下、「マット最大吸水量」と呼ぶ。）をマット吸水量（前回値）に設定して、マット吸水量（今回値）を算出する。例えば、ＥＣＵ７０は、バッテリ６０が取り外されることでＳＲＡＭなどに記憶された情報が消去された場合（以下では、このような状況を「バッテリクリア」と呼ぶ。）に、マット最大吸水量をマット吸水量（前回値）に設定する。

　こうすることで、記憶しているマット吸水量（前回値）が消去された場合にも、保持マット１３ｂの絶縁抵抗に対する誤判定を確実に防止することができる。例えば、実際のマット吸水量が所定量以上であるにも関わらず、マット吸水量が所定量未満であるといった誤判定を防止することができる。よって、ＥＨＣ１３の漏電を適切に防止することが可能となる。

　次に、図１１を参照して、マット吸水量算出に関する具体的な処理について説明する。図１１は、第２実施形態におけるマット吸水量算出処理を示すフローチャートである。マット吸水量算出処理は、上記したＥＨＣ暖機判定処理のステップＳ４０３（図１０参照）において実行される。また、当該処理は、ＥＣＵ７０によって実行される。

　まず、ステップＳ５０１では、ＥＣＵ７０は、バッテリクリア直後であるか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ７０は、マット吸水量（前回値）が消去されているか否かを判定する。バッテリクリア直後である場合（ステップＳ５０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５０２に進む。この場合、マット吸水量（前回値）が消去されているため、ＥＣＵ７０は、マット最大吸水量をマット吸水量（前回値）に設定する（ステップＳ５０２）。例えば、ＥＣＵ７０は、予め実験などを行うことで求められたマット最大吸水量を用いる。そして、処理はステップＳ５０６に進む。

　これに対して、バッテリクリア直後でない場合（ステップＳ５０１；Ｎｏ）、処理はステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３では、ＥＣＵ７０は、ＳＲＡＭなどに記憶されているマット吸水量（前回値）を取得すると共に、現在のトリップが継続中であるか否かを判定する、言い換えるとソークが行われていないか否かを判定する。トリップ継続中である場合（ステップＳ５０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ５０４に進む。この場合には、ＥＣＵ７０は、記憶されているマット吸水量（前回値）をそのまま用いることに決定する（ステップＳ５０４）。そして、処理はステップＳ５０６に進む。

　これに対して、トリップ継続中でない場合（ステップＳ５０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ５０５に進む。この場合には、ソークが行われたため、記憶しているマット吸水量（前回値）をそのまま用いるべきでないと言える。これは、ソーク中にマット吸水量が変化するため、ソーク後のマット吸水量は、記憶しているマット吸水量（前回値）から変化している傾向にあるからである。したがって、ステップＳ５０５では、ＥＣＵ７０は、ソーク後のマット吸水量を求め、当該マット吸水量をマット吸水量（前回値）に設定する。具体的には、ＥＣＵ７０は、式（１）で示すように、前トリップ吸水量、ソーク時間、エンジン水温変化、及び外気温変化などで規定された関数Ｆ１１に基づいて、ソーク後のマット吸水量を求める。そして、処理はステップＳ５０６に進む。

　ソーク後のマット吸水量
　＝Ｆ１１（前トリップ吸水量、ソーク時間、エンジン水温変化、外気温変化）　　式（１）
　式（１）において「前トリップ吸水量」は、今回のマット吸水量算出処理の開始時において記憶されているマット吸水量（前回値）、つまり前回のトリップの終了時に記憶されたマット吸水量（前回値）に相当する。また、式（１）中のソーク時間、エンジン水温変化、及び外気温変化は、例えばハイブリッド車両１００に設けられたセンサの検出値若しくは当該検出値に基づいて求められた値が用いられる。なお、関数Ｆ１１は、理論式などに基づいて設定される。

　ステップＳ５０６では、ＥＣＵ７０は、発生凝縮水量を算出する。つまり、ＥＣＵ７０は、エンジン１の起動中に排気ガスが排気通路１２などによって冷やされることで発生する凝縮水量を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、式（２）で示すように、排気ガス流量、排気ガス温度、エンジン水温、及び空燃比などで規定された関数Ｆ１２に基づいて、発生凝縮水量を算出する。そして、処理はステップＳ５０７に進む。

　発生凝縮水量
　＝Σ{Ｆ１２（排気ガス流量、排気ガス温度、エンジン水温、空燃比）}　　式（２）
　式（２）において「Σ」は、マット吸水量算出処理を実行する周期の間に発生する凝縮水量の総量を求めることを意味している。また、式（２）中の排気ガス流量、排気ガス温度、エンジン水温、及び空燃比は、例えばハイブリッド車両１００に設けられたセンサの検出値若しくは当該検出値に基づいて求められた値が用いられる。なお、関数Ｆ１２は、理論式などに基づいて設定される。

　ステップＳ５０７では、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５０６で算出された発生凝縮水量に基づいて、ＥＨＣ到達凝縮水量を算出する。つまり、ＥＣＵ７０は、発生凝縮水量のうち、保持マット１３ｂが吸水する凝縮水量を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、式（３）で示すように、発生凝縮水量、排気系設計諸元、及び排気ガス流速などで規定された関数Ｆ１３に基づいて、ＥＨＣ到達凝縮水量を算出する。そして、処理はステップＳ５０８に進む。

　ＥＨＣ到達凝縮水量
　＝Ｆ１３（発生凝縮水量、排気系設計諸元、排気ガス流速）　　式（３）
　式（３）において「排気系設計諸元」は、排気通路１２の内径や、ＥＨＣ１３の断面積や、エンジン１のエキゾーストマニホールドからＥＨＣ１３までの排気通路１２の距離や、当該排気通路１２の表面積などが挙げられる。このような排気系設計諸元は、予めメモリなどに記憶された値が用いられる。また、式（３）中の排気ガス流速は、例えばハイブリッド車両１００に設けられたセンサの検出値に基づいて求められた値が用いられる。なお、関数Ｆ１３は、理論式などに基づいて設定される。

　ステップＳ５０８では、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂからの蒸発係数を算出する。つまり、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水量のうち、排気熱によって蒸発する凝縮水量の割合を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、式（４）で示すように、排気ガス流量、排気ガス温度、外気温、及びマット材料係数などで規定された関数Ｆ１４に基づいて、蒸発係数を算出する。そして、処理はステップＳ５０９に進む。

　蒸発係数
　＝Ｆ１４（排気ガス流量、排気ガス温度、外気温、マット材料係数）　　式（４）
　式（４）中のマット材料係数は、予めメモリなどに記憶された値が用いられる。また、式（４）中の排気ガス流量、排気ガス温度、及び外気温は、例えばハイブリッド車両１００に設けられたセンサの検出値若しくは当該検出値に基づいて求められた値が用いられる。なお、関数Ｆ１４は、理論式などに基づいて設定される。

　ステップＳ５０９では、ＥＣＵ７０は、マット吸水量（今回値）を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５０２、Ｓ５０４、Ｓ５０５のいずれかで設定されたマット吸水量（前回値）、ステップＳ５０７で算出されたＥＨＣ到達凝縮水量、及びステップＳ５０８で算出された蒸発係数に基づいて、マット吸水量（今回値）を算出する。つまり、保持マット１３ｂに残存している凝縮水量と、ＥＨＣ１３に到達する凝縮水量と、保持マット１３ｂから蒸発していく凝縮水の割合とに基づいて、マット吸水量（今回値）を算出する。この場合、ＥＣＵ７０は、式（５）に基づいてマット吸水量（今回値）を算出する。そして、処理はステップＳ５１０に進む。

　マット吸水量（今回値）
　＝｛マット吸水量（前回値）＋ＥＨＣ到達凝縮水量｝×（１－蒸発係数）　　式（５）
　ステップＳ５１０では、ＥＣＵ７０は、ステップＳ５０９で算出されたマット吸水量（今回値）を記憶させる。具体的には、ＥＣＵ７０は、記憶されているマット吸水量（前回値）を、今回算出されたマット吸水量（今回値）によって更新する。例えば、ＥＣＵ７０は、マット吸水量（今回値）をＳＲＡＭなどに格納する。そして、処理は終了する。

　以上説明したマット吸水量算出処理によれば、マット吸水量を精度良く算出することができる。よって、上記したＥＨＣ暖機判定処理において、マット吸水量を用いた判定（ステップＳ４０４）を精度良く行うことが可能となる。具体的には、マット吸水量に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下している状態であるか否かの判定を精度良く行うことが可能となる。

　なお、ステップＳ５０５、Ｓ５０６、Ｓ５０７、Ｓ５０８では、それぞれ、関数Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３、Ｆ１４を用いて、ソーク後のマット吸水量、発生凝縮水量、ＥＨＣ到達凝縮水量、蒸発係数を求めていたが、これに限定はされない。このような関数を用いる代わりに、予め設定したマップを参照することで、ソーク後のマット吸水量、発生凝縮水量、ＥＨＣ到達凝縮水量、蒸発係数を求めても良い。

　（エンジン起動要求判定）
　次に、上記したＥＨＣ暖機判定処理のステップＳ４０６（図１０参照）で行われるエンジン起動要求判定について説明する。

　第２実施形態では、基本的には、マット吸水量が所定量以上である場合（ステップＳ４０４；Ｙｅｓ）に、ＥＨＣ１３の通電を禁止して、エンジン１による触媒暖機を実行する。具体的には、ＥＣＵ７０は、触媒を活性させるべく、エンジン１を起動して、点火時期を遅角させてエンジン１を運転させる制御などを実行する。以下では、このようなエンジン１の運転を「触媒暖機運転」と呼ぶ。一方、触媒暖機運転を実行している際に、エンジン１から所定以上の駆動力を出力させる要求（以下、「高出力駆動要求」と呼ぶ。）が発せられた場合には、ＥＣＵ７０は、触媒暖機運転を中止する。この場合には、ＥＣＵ７０は、エンジン１の出力を用いてハイブリッド車両１００を走行させるように、例えばＨＶ走行させるように、エンジン１の運転を制御する。以下では、このようなエンジン１の運転を「出力運転」と呼ぶ。

　次に、図１２、図１３を参照して、エンジン起動要求判定処理の２つの例（以下では「第１の例に係るエンジン起動要求判定処理」及び「第２の例に係るエンジン起動要求判定処理」と呼ぶ。）について説明する。

　図１２は、第１の例に係るエンジン起動要求判定処理を示すフローチャートである。第１の例に係るエンジン起動要求判定処理は、上記したＥＨＣ暖機判定処理のステップＳ４０６（図１０参照）において実行される。また、当該処理は、ＥＣＵ７０によって実行される。

　まず、ステップＳ６０１では、ＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１００側から高出力駆動要求が発せられているか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ７０は、エンジン１から所定以上の駆動力を出力させる要求が発せられているか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ７０は、アクセル開度などに基づいて当該判定を行う。

　高出力駆動要求がある場合（ステップＳ６０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６０２に進む。この場合には、ＥＣＵ７０は、出力運転を実行する（ステップＳ６０２）。例えば、触媒暖機運転を既に実行している場合には、当該触媒暖機運転を中止して、出力運転を実行する。そして、処理は終了する。これに対して、高出力駆動要求がない場合（ステップＳ６０１；Ｎｏ）、処理はステップＳ６０３に進む。

　ステップＳ６０３では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３側から触媒暖機要求が発せられているか否かを判定する。この場合、ＥＣＵ７０は、上記したステップＳ４０１におけるＥＨＣ通電要求判定と同様の判定を行う。触媒暖機要求がある場合（ステップＳ６０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ６０４に進む。この場合には、ＥＣＵ７０は、エンジン１による触媒暖機を実行する（ステップＳ６０４）。具体的には、ＥＣＵ７０は、点火時期を遅角させる制御などの触媒暖機運転を実行する。そして、処理は終了する。

　なお、触媒暖機運転として、点火時期を遅角させる制御を行うことに限定はされない。排気ガス温度を上昇させることが可能な制御であれば、点火時期を遅角させる制御以外の制御を行っても良い。例えば、吸気弁７と排気弁８とのバルブタイミングの位相を遅角させる制御などを行うことができる。

　これに対して、触媒暖機要求がない場合（ステップＳ６０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ６０５に進む。この場合には、高出力駆動要求も触媒暖機要求も発せられていないため、ＥＣＵ７０は、エンジン１の運転を停止する（ステップＳ６０５）。そして、処理は終了する。

　以上説明した第１の例に係るエンジン起動要求判定処理によれば、通電による触媒暖機を行うことができないような状況においても、エンジン１による触媒暖機運転を行うことで、触媒を活性状態に適切に維持することができる。

　次に、図１３を参照して、第２の例に係るエンジン起動要求判定処理について説明する。なお、第２の例に係るエンジン起動要求判定処理は、上記した第１の例に係るエンジン起動要求判定処理の代わりに実行されるものである。

　第２の例に係るエンジン起動要求判定処理では、触媒暖機運転の実行後において、ハイブリッド車両１００側から高出力駆動要求がない場合に、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水が完全に蒸発するまでエンジン１の運転を継続させる制御を行う点で、第１の例に係るエンジン起動要求判定と異なる。つまり、ＥＣＵ７０は、触媒暖機運転の実行によって触媒暖機要求が発せられなくなった状況においても、触媒暖機運転後において引き続きエンジン１の運転を継続させることで、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水を排気熱によって蒸発させる。以下では、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水が蒸発するようにエンジン１を運転させることを「マット吸水蒸発運転」と呼ぶ。

　図１３は、第２の例に係るエンジン起動要求判定処理を示すフローチャートである。第２の例に係るエンジン起動要求判定処理は、上記したＥＨＣ暖機判定処理のステップＳ４０６（図１０参照）において実行される。また、当該処理は、ＥＣＵ７０によって実行される。

　ステップＳ７０１～Ｓ７０４の処理は、ステップＳ６０１～Ｓ６０４の処理と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップＳ７０５以降の処理を説明する。

　ステップＳ７０５の処理は、触媒暖機要求がない場合（ステップＳ７０３；Ｎｏ）に行われる。例えば、ＥＨＣ床温が所定温度よりも高くなった状況などにおいて行われる。ステップＳ７０５では、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水を蒸発させる要求（以下、「マット吸水蒸発要求」と呼ぶ。）が発せられているか否かを判定する。例えば、ＥＣＵ７０は、現在のマット吸水量などに基づいて当該判定を行う。１つの例では、マット吸水量が概ね０である場合には、マット吸水蒸発要求がないと判定する。

　マット吸水蒸発要求がある場合（ステップＳ７０５；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ７０６に進む。この場合、ＥＣＵ７０は、マット吸水蒸発運転を実行する（ステップＳ７０６）。１つの例では、ＥＣＵ７０は、マット吸水蒸発運転として、触媒暖機運転と同様の運転を実行する。他の例では、ＥＣＵ７０は、マット吸水蒸発運転として、排気ガス温度が少なくとも１００℃以上となるようなエンジン１の運転を実行する。こうするのは、排気ガス温度が１００℃以上であれば、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水を排気熱によって蒸発させることができるからである。いずれの例にしても、好適には、ＥＣＵ７０は、エンジン１に対してアイドル運転相当の運転を実行する。以上のステップＳ７０６の処理が終了すると、処理は終了する。

　これに対して、マット吸水蒸発要求がない場合（ステップＳ７０５；Ｎｏ）、処理はステップＳ７０７に進む。この場合には、高出力駆動要求、触媒暖機要求、及びマット吸水蒸発要求のいずれも発せられていないため、ＥＣＵ７０は、エンジン１の運転を停止する（ステップＳ７０７）。そして、処理は終了する。

　以上説明した第２の例に係るエンジン起動要求判定処理によれば、触媒暖機運転の実行後においてエンジン１の運転を継続させることで、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水を適切に蒸発させることができる。よって、次回以降のＥＨＣ通電要求時において、マット吸水量が所定量未満である確率がかなり高くなるため、通電による触媒暖機が実行されやすくなる、言い換えるとエンジン１による触媒暖機が実行されにくくなる。そのため、エンジン１の起動頻度を減少させることができ、ドライバビリティの悪化を抑制することが可能となると共に、燃費を向上させることが可能となる。

　なお、保持マット１３ｂが吸水している凝縮水が完全に蒸発するまで、マット吸水蒸発運転を実行することに限定はされない。保持マット１３ｂが吸水している凝縮水が完全に蒸発しなくても、保持マット１３ｂに残存している凝縮水量が所定の閾値以下となるまで、マット吸水蒸発運転を実行することとしても良い。例えば、保持マット１３ｂに残存している凝縮水量が、絶縁抵抗下限保証値に対応するマット吸水量よりもある程度小さい量以下となるまで、マット吸水蒸発運転を実行することができる。これによっても、マット吸水蒸発運転を実行しない場合と比較して、次回以降のＥＨＣ通電要求時において、マット吸水量が所定量未満である確率が高くなるため、通電による触媒暖機が実行されやすくなる。

　なお、第１実施形態についても、上記したようなエンジン起動要求判定を適用しても良い。つまり、第１実施形態では、保持マット温度が所定温度以上である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）に、特に判定を行うことなく、エンジン１による触媒暖機を実行していたが、エンジン起動要求判定を行ってエンジン１による触媒暖機を実行するか否かを決定しても良い。具体的には、保持マット温度が所定温度以上である場合において、高出力駆動要求がある場合には、触媒暖機運転を実行せずに、出力運転を実行することができる。また、触媒暖機運転の実行によって触媒暖機要求が発せられなくなった状況においても、触媒暖機運転後において引き続きエンジン１の運転を継続させることができる。例えば、保持マット温度が少なくとも絶縁保証温度未満になるまで、エンジン１の運転を継続させることができる。
［第３実施形態］
　次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、保持マット１３ｂに堆積しているカーボンの量（以下、適宜「カーボン堆積量」と呼ぶ。）に基づいて保持マット１３ｂの絶縁抵抗を推定する点で、第１及び第２実施形態と異なる。つまり、第３実施形態では、保持マット温度及びマット吸水量の代わりにカーボン堆積量に基づいて、ＥＨＣ１３の通電について禁止／許可を決定する点で、第１及び第２実施形態と異なる。具体的には、第３実施形態では、ＥＣＵ７０は、カーボン堆積量が所定量以上である場合に、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下していると判定して、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。

　上記のようにカーボン堆積量に基づいて制御を行う理由は、以下の通りである。排気ガスには、燃料が不完全燃焼することで発生するパティキュレートが含まれる場合がある。排気ガスの空燃比がリッチであり、排気ガス量が多い場合に、パティキュレートが多量に発生する傾向にある。パティキュレートは、言い換えると「すす」であり、主成分はカーボンである。なお、本明細書では、パティキュレートを含めて「カーボン」の文言を用いるものとする。つまり、正確には、パティキュレートにはカーボン以外の物質も含まれるが、そのようなカーボン以外の物質も含むパティキュレートについても「カーボン」の文言を用いる。

　他方で、ＥＨＣ１３は排気通路１２内に露出しているため、排気通路１２内に発生したカーボンが保持マット１２ｂに付着して堆積する傾向にある。このように保持マット１２ｂにカーボンが堆積した場合、保持マット１２ｂの絶縁抵抗が低下する。具体的には、保持マット１２ｂのカーボン堆積量が大きくなるほど絶縁抵抗が低下する。なお、保持マット１２ｂを高温にして、酸素を含む排気ガスを保持マット１２ｂに供給した場合、保持マット１２ｂに堆積しているカーボンは燃焼して除去される、つまり焼失される。

　以上のことから、第３実施形態では、ＥＣＵ７０は、カーボン堆積量が所定量以上である場合に、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値（つまり絶縁抵抗下限保証値）以下に低下していると判定して、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。この場合、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求が発せられていても、保持マット１３ｂの絶縁性が確保されていないと言えるため、通電による触媒暖機を実行しない。

　（ＥＨＣ暖機判定）
　次に、第３実施形態におけるＥＨＣ暖機判定について具体的に説明する。図１４は、第３実施形態におけるＥＨＣ暖機判定処理を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ７０によって所定周期で繰り返し実行される。

　まず、ステップＳ８０１では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求判定を行う。具体的には、ＥＣＵ７０は、図６のステップＳ１０１と同様のＥＨＣ通電要求判定を行う。つまり、ＥＣＵ７０は、図７に示したＥＨＣ通電要求判定処理を行う。よって、ここでは、その説明を省略する。そして、処理はステップＳ８０２に進む。

　ステップＳ８０２では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ通電要求があるか否かを判定する。ＥＨＣ通電要求がある場合（ステップＳ８０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８０３に進み、ＥＨＣ通電要求がない場合（ステップＳ８０２；Ｎｏ）、処理は終了する。

　ステップＳ８０３では、ＥＣＵ７０は、カーボン堆積量を算出する。そして、処理はステップＳ８０４に進む。なお、カーボン堆積量を算出する方法については、詳細は後述する。

　ステップＳ８０４では、ＥＣＵ７０は、カーボン堆積量が所定量以上であるか否かを判定する。ここでは、ＥＣＵ７０は、カーボン堆積量に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下しているような状態であるか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ７０は、カーボン堆積量に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁性が確保されていない状態であるか否かを判定する。

　ここで、ステップＳ８０４で用いられる所定量は、カーボン堆積量と保持マット１３ｂの絶縁抵抗との関係に基づいて設定される。具体的には、カーボン堆積量と絶縁抵抗との関係を予め実験などにより求めて、絶縁抵抗下限保証値に対応するカーボン堆積量を得ることにより、当該カーボン堆積量に基づいて所定量が設定される。例えば、当該所定量は、絶縁抵抗下限保証値に対応するカーボン堆積量に設定される、若しくは絶縁抵抗下限保証値に対応するカーボン堆積量よりもある程度小さい量に設定される。

　カーボン堆積量が所定量以上である場合（ステップＳ８０４；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ８０５に進む。この場合には、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下している可能性が高いと言える。そのため、ステップＳ８０５では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。そして、処理はステップＳ８０６に進み、ＥＣＵ７０は、エンジン起動要求判定を実行する。具体的には、ＥＣＵ７０は、図１２に示した第１の例に係るエンジン起動要求判定処理と同様の処理を実行する、若しくは図１３に示した第２の例に係るエンジン起動要求判定処理と同様の処理を実行する。そして、処理は終了する。

　これに対して、カーボン堆積量が所定量未満である場合（ステップＳ８０４；Ｎｏ）、処理はステップＳ８０７に進む。この場合には、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が絶縁抵抗下限保証値以下に低下している可能性はかなり低いと言える。そのため、ステップＳ８０７では、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電を許可する。そして、処理はステップＳ８０８に進み、ＥＣＵ７０は、ＥＨＣ１３の通電による触媒暖機を実行する。この後、処理は終了する。

　以上説明したＥＨＣ暖機判定処理によれば、カーボン堆積量が所定量以上である場合にＥＨＣ１３の通電を禁止することができ、ＥＨＣ１３の漏電を適切に防止することが可能となる。

　なお、ＥＣＵ７０は、ステップＳ８０６において第１の例に係るエンジン起動要求判定処理を実行する場合、基本的には、第２実施形態と同様の処理を行う、つまり図１２に示した処理と同様の処理を行う。具体的には、ＥＣＵ７０は、高出力駆動要求がある場合には出力運転を実行し、高出力駆動要求がなく且つ触媒暖機要求がある場合には触媒暖機運転を実行する。これにより、通電による触媒暖機を行うことができないような状況においても、エンジン１による触媒暖機運転を行うことで、触媒を活性状態に適切に維持することができる。

　他方、ステップＳ８０６において第２の例に係るエンジン起動要求判定処理を実行する場合には、ＥＣＵ７０は、触媒暖機運転の実行後において、ハイブリッド車両１００側から高出力駆動要求がない場合に、保持マット１３ｂに堆積しているカーボンが完全に焼失するまでエンジン１の運転を継続させる制御を行う。つまり、ＥＣＵ７０は、触媒暖機運転の実行によって触媒暖機要求が発せられなくなった状況においても、触媒暖機運転後において引き続きエンジン１の運転を継続させることで、保持マット１３ｂに堆積しているカーボンを焼失させる。例えば、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂに堆積しているカーボンを適切に焼失させるべく、排気ガス温度が高温になるようにエンジン１を運転させる制御を実行する。

　このように第３実施形態において第２の例に係るエンジン起動要求判定処理を実行した場合にも、次回以降のＥＨＣ通電要求時において、カーボン堆積量が所定量未満である確率がかなり高くなるため、通電による触媒暖機が実行されやすくなる、言い換えるとエンジン１による触媒暖機が実行されにくくなる。そのため、エンジン１の起動頻度を減少させることができ、ドライバビリティの悪化を抑制することが可能となると共に、燃費を向上させることが可能となる。

　なお、保持マット１３ｂに堆積しているカーボンが完全に焼失するまで、エンジン１の運転を継続することに限定はされない。保持マット１３ｂに堆積しているカーボンが完全に焼失しなくても、保持マット１３ｂに残存しているカーボン量が所定の閾値以下となるまで、エンジン１の運転を継続することとしても良い。例えば、保持マット１３ｂに残存しているカーボン量が、絶縁抵抗下限保証値に対応するカーボン堆積量よりもある程度小さい量以下となるまで、エンジン１の運転を継続することができる。

　（カーボン堆積量算出）
　次に、第３実施形態におけるカーボン堆積量の算出方法について説明する。第３実施形態では、ＥＣＵ７０は、カーボン量推定手段として機能し、空燃比、排気ガス量、排気ガス温度、及びＥＨＣ１３を含む排気系設計諸元などに基づいて、カーボン堆積量を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、排気通路１２内に発生するカーボンの量と、排気通路１２内に発生したカーボンのうちＥＨＣ１３に到達するカーボンの量と、保持マット１３ｂに堆積しているカーボン量のうち焼失するカーボン量の割合を示す焼失係数とに基づいて、カーボン堆積量を算出する。以下では、排気通路１２内に発生するカーボンの量を「発生カーボン量」と呼び、排気通路１２内に発生したカーボンのうちＥＨＣ１３に到達するカーボンの量を「ＥＨＣ到達カーボン量」と呼ぶ。より詳しくは、「ＥＨＣ到達カーボン量」は、ＥＨＣ１３に到達したカーボンのうち、保持マット１３ｂに付着するカーボン量を意味するものとする。

　この場合、ＥＣＵ７０は、所定周期で、カーボン堆積量を繰り返し算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、前回算出されたカーボン堆積量（以下、適宜「カーボン堆積量（前回値）」と表記する。）を記憶しておき、記憶しているカーボン堆積量（前回値）を用いて今回のカーボン堆積量（以下、適宜「カーボン堆積量（今回値）」と表記する。）を算出する。つまり、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂに残存しているカーボン量に基づいて、現在のカーボン堆積量を算出する。

　次に、図１５を参照して、カーボン堆積量算出に関する具体的な処理について説明する。図１５は、第３実施形態におけるカーボン堆積量算出処理を示すフローチャートである。カーボン堆積量算出処理は、上記したＥＨＣ暖機判定処理のステップＳ８０３（図１４参照）において実行される。また、当該処理は、ＥＣＵ７０によって実行される。

　まず、ステップＳ９０１では、ＥＣＵ７０は、ＳＲＡＭなどに記憶されているカーボン堆積量（前回値）を取得する。そして、処理はステップＳ９０２に進む。

　ステップＳ９０２では、ＥＣＵ７０は、発生カーボン量を算出する。つまり、ＥＣＵ７０は、エンジン１の起動中に燃料が不完全燃焼などすることで発生するカーボン量を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、式（６）で示すように、排気ガス流量、排気ガス温度、及び空燃比などで規定された関数Ｆ２１に基づいて、発生カーボン量を算出する。そして、処理はステップＳ９０３に進む。

　発生カーボン量
　＝Σ{Ｆ２１（排気ガス流量、排気ガス温度、空燃比）}　　式（６）
　式（６）において「Σ」は、カーボン堆積量算出処理を実行する周期の間に発生するカーボン量の総量を求めることを意味している。また、式（６）中の排気ガス流量、排気ガス温度、及び空燃比は、例えばハイブリッド車両１００に設けられたセンサの検出値若しくは当該検出値に基づいて求められた値が用いられる。なお、関数Ｆ２１は、理論式などに基づいて設定される。

　ステップＳ９０３では、ＥＣＵ７０は、ステップＳ９０２で算出された発生カーボン量に基づいて、ＥＨＣ到達カーボン量を算出する。つまり、発生カーボン量のうち、保持マット１３ｂに付着するカーボン量を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、式（７）で示すように、発生カーボン量及び排気系設計諸元などで規定された関数Ｆ２２に基づいて、ＥＨＣ到達カーボン量を算出する。そして、処理はステップＳ９０４に進む。

　ＥＨＣ到達カーボン量
　＝Ｆ２２（発生カーボン量、排気系設計諸元）　　式（７）
　式（７）において「排気系設計諸元」は、排気通路１２の内径や、ＥＨＣ１３の断面積や、エンジン１のエキゾーストマニホールドからＥＨＣ１３までの排気通路１２の距離や、当該排気通路１２の表面積などが挙げられる。このような排気系設計諸元は、予めメモリなどに記憶された値が用いられる。なお、関数Ｆ２２は、理論式などに基づいて設定される。

　ステップＳ９０４では、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂにおけるカーボンの焼失係数を算出する。つまり、ＥＣＵ７０は、保持マット１３ｂに堆積しているカーボン量のうち、燃焼されることで除去されるカーボン量の割合を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、式（８）で示すように、排気ガス温度、空燃比、外気温、及びマット材料係数などで規定された関数Ｆ２３に基づいて、焼失係数を算出する。そして、処理はステップＳ９０５に進む。

　焼失係数
　＝Ｆ２３（排気ガス温度、空燃比、外気温、マット材料係数）　　式（８）
　式（８）中のマット材料係数は、予めメモリなどに記憶された値が用いられる。また、式（８）中の排気ガス温度、空燃比、及び外気温は、例えばハイブリッド車両１００に設けられたセンサの検出値が用いられる。なお、関数Ｆ２３は、理論式などに基づいて設定される。

　ステップＳ９０５では、ＥＣＵ７０は、カーボン堆積量（今回値）を算出する。具体的には、ＥＣＵ７０は、ステップＳ９０１で取得されたカーボン堆積量（前回値）、ステップＳ９０３で算出されたＥＨＣ到達カーボン量、及びステップＳ９０４で算出された焼失係数に基づいて、カーボン堆積量（今回値）を算出する。つまり、保持マット１３ｂに残存しているカーボン量と、ＥＨＣ１３に付着するカーボン量と、保持マット１３ｂから焼失していくカーボン量の割合とに基づいて、カーボン堆積量（今回値）を算出する。この場合、ＥＣＵ７０は、式（９）に基づいてカーボン堆積量（今回値）を算出する。そして、処理はステップＳ９０６に進む。

　カーボン堆積量（今回値）
　＝｛カーボン堆積量（前回値）＋ＥＨＣ到達カーボン量｝×（１－焼失係数）　式（９）
　ステップＳ９０６では、ＥＣＵ７０は、ステップＳ９０５で算出されたカーボン堆積量（今回値）を記憶させる。具体的には、ＥＣＵ７０は、記憶されているカーボン堆積量（前回値）を、今回算出されたカーボン堆積量（今回値）によって更新する。例えば、ＥＣＵ７０は、カーボン堆積量（今回値）をＳＲＡＭなどに格納する。そして、処理は終了する。

　以上説明したカーボン堆積量算出処理によれば、カーボン堆積量を精度良く算出することができる。よって、上記したＥＨＣ暖機判定処理において、カーボン堆積量を用いた判定（ステップＳ８０４）を精度良く行うことが可能となる。具体的には、カーボン堆積量に基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗が所定値以下に低下している状態であるか否かの判定を精度良く行うことが可能となる。

　なお、ステップＳ９０２、Ｓ９０３、Ｓ９０４では、それぞれ、関数Ｆ２１、Ｆ２２、Ｆ２３を用いて、発生カーボン量、ＥＨＣ到達カーボン量、焼失係数を求めていたが、これに限定はされない。このような関数を用いる代わりに、予め設定したマップを参照することで、発生カーボン量、ＥＨＣ到達カーボン量、焼失係数を求めても良い。

　なお、第３実施形態においても、上記した第２実施形態と同様に、カーボン堆積量（前回値）が記憶されていない場合、つまり記憶されたカーボン堆積量（前回値）が消去された場合に、保持マット１３ｂに堆積する最大のカーボン量（以下、「最大カーボン堆積量」と呼ぶ。）をカーボン堆積量（前回値）に設定して、カーボン堆積量（今回値）を算出しても良い。つまり、バッテリクリア直後において、最大カーボン堆積量をカーボン堆積量（前回値）に設定しても良い。これによっても、保持マット１３ｂの絶縁抵抗に対する誤判定を確実に防止することができ、ＥＨＣ１３の漏電を適切に防止することが可能となる。なお、最大カーボン堆積量は、例えば予め実験などを行うことで求められた量を用いることができる。
［変形例］
　上記では、保持マット温度、マット吸水量、及びカーボン堆積量のうちのいずれか１つのみに基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗を推定し、ＥＨＣ１３の通電について禁止／許可を決定する実施形態を示した。他の例では、保持マット温度、マット吸水量、及びカーボン堆積量のうちのいずれか２つに基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗を推定し、ＥＨＣ１３の通電について禁止／許可を決定することができる。例えば、保持マット温度及びマット吸水量に基づいて、ＥＨＣ１３の通電について禁止／許可を決定することができる。この例では、保持マット温度が所定温度未満であってもマット吸水量が所定量以上である場合には、ＥＨＣ１３の通電を禁止し、また、マット吸水量が所定量未満であっても保持マット温度が所定温度以上である場合には、ＥＨＣ１３の通電を禁止する。つまり、保持マット温度が所定温度未満で、且つマット吸水量が所定量未満である場合にのみ、ＥＨＣ１３の通電を許可する。

　更に他の例では、保持マット温度、マット吸水量、及びカーボン堆積量の全てに基づいて、保持マット１３ｂの絶縁抵抗を推定し、ＥＨＣ１３の通電について禁止／許可を決定することができる。この例では、保持マット温度が所定温度未満で、且つマット吸水量が所定量未満で、尚且つカーボン堆積量が所定量未満である場合にのみ、ＥＨＣ１３の通電を許可し、それ以外の場合にはＥＨＣ１３の通電を禁止する。

　本発明は、通常のハイブリッド車両への適用に限定はされず、プラグインハイブリッド車両にも適用することができる。また、本発明は、ハイブリッド車両への適用に限定はされず、ハイブリッド車両以外の通常の車両にも適用することができる。

　１　エンジン
　１２　排気通路
　１３　ＥＨＣ（電気加熱式触媒）
　１３ａ　ＥＨＣ担体
　１３ｂ　保持マット
　１３ｃ　ケース
　７０　ＥＣＵ
　１００　ハイブリッド車両

Claims

　内燃機関と、
　触媒を担持する触媒担体、及び電気的絶縁性を有すると共に前記触媒担体を保持する担体保持部を具備しており、通電されることで暖機可能な電気加熱式触媒と、を有する車両に適用され、
　前記担体保持部の絶縁抵抗が所定値以下に低下しているか否かを判定する絶縁抵抗判定手段と、
　前記絶縁抵抗判定手段によって前記絶縁抵抗が前記所定値以下に低下していると判定された場合に、前記電気加熱式触媒の通電を禁止する通電禁止手段と、を備えることを特徴とする車両の制御装置。
　前記絶縁抵抗判定手段は、前記担体保持部の温度が所定温度以上である場合に、前記絶縁抵抗が前記所定値以下に低下していると判定する請求項１に記載の車両の制御装置。
　前記触媒担体、前記担体保持部、及び前記触媒担体と前記担体保持部とを覆うケースのそれぞれの熱伝達に基づいて、前記担体保持部の温度を推定する温度推定手段を更に備え、
　前記絶縁抵抗判定手段は、前記温度推定手段によって推定された温度を用いて前記判定を行う請求項２に記載の車両の制御装置。
　前記絶縁抵抗判定手段は、前記担体保持部が吸水している水分量が所定量以上である場合に、前記絶縁抵抗が前記所定値以下に低下していると判定する請求項１に記載の車両の制御装置。
　排気通路内に発生する凝縮水の量と、前記排気通路内に発生した凝縮水のうち前記電気加熱式触媒に到達する凝縮水の量と、前記担体保持部が吸水している水分量のうち排気熱によって蒸発する水分量の割合を示す蒸発係数とに基づいて、前記担体保持部が吸水している水分量を推定する水分量推定手段を更に備え、
　前記絶縁抵抗判定手段は、前記水分量推定手段によって推定された水分量を用いて前記判定を行う請求項４に記載の車両の制御装置。
　前記水分量推定手段は、
　前記水分量の推定を繰り返し行うと共に、前回推定された水分量を記憶し、記憶している前記前回推定された水分量を用いて前記水分量の推定を行い、
　記憶している前記前回推定された水分量が消去された場合には、前記担体保持部が吸水する最大の水分量を前記前回推定された水分量に設定して前記推定を行う請求項５に記載の車両の制御装置。
　前記通電禁止手段によって前記電気加熱式触媒の通電が禁止された場合に前記内燃機関を運転させる制御を行うと共に、前記担体保持部が吸水している水分が蒸発するように、前記内燃機関の運転を継続させる制御を行う手段を更に備えることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
　前記絶縁抵抗判定手段は、前記担体保持部に堆積しているカーボン量が所定量以上である場合に、前記絶縁抵抗が前記所定値以下に低下していると判定する請求項１に記載の車両の制御装置。
　排気通路内に発生するカーボンの量と、前記排気通路内に発生したカーボンのうち前記電気加熱式触媒に到達するカーボンの量と、前記担体保持部に堆積しているカーボン量のうち焼失するカーボン量の割合を示す焼失係数とに基づいて、前記担体保持部に堆積しているカーボン量を推定するカーボン量推定手段を更に備え、
　前記絶縁抵抗判定手段は、前記カーボン量推定手段によって推定されたカーボン量を用いて前記判定を行う請求項８に記載の車両の制御装置。
　前記カーボン量推定手段は、
　前記カーボン量の推定を繰り返し行うと共に、前回推定されたカーボン量を記憶し、記憶している前記前回推定されたカーボン量を用いて前記カーボン量の推定を行い、
　記憶している前記前回推定されたカーボン量が消去された場合には、前記担体保持部に堆積する最大のカーボン量を前記前回推定されたカーボン量に設定して前記推定を行う請求項９に記載の車両の制御装置。
　前記通電禁止手段によって前記電気加熱式触媒の通電が禁止された場合に前記内燃機関を運転させる制御を行うと共に、前記担体保持部に堆積しているカーボンが焼失するように、前記内燃機関の運転を継続させる制御を行う手段を更に備えることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の車両の制御装置。